Плавление и кристаллизация

Плавление и кристаллизация

Блицтурнир, 8-й класс

Ход мероприятия

Учитель. Про теплоту начнем рассказ,

Всё вспомним, обобщим сейчас.
Энергия! Работа до кипения!
Чтоб лени наблюдалось испаренье.
Но как же жизнь бывает непроста,
С той дамой, что зовётся теплота.

На нашем внеклассном мероприятии обобщим знания по теме «Плавление и кристаллизация», проверим умение читать графики физических процессов, решать задачи различного типа, а также узнаем интересные факты из «жизни» некоторых металлов. Оценки команды за каждый этап соревнования вы будете фиксировать в листах самоконтроля.

1. Блицтурнир (метод чистого листа). На доске начерчены графики. В случае правильного ответа участок графика убирается с доски. Доска должна стать «чистой» как можно быстрее.

· Назовите участки на графиках, где происходит выделение внутренней энергии. Поглощение энергии? Каким процессам соответствуют названные участки? На что расходуется внутренняя энергия на участке ВС? Почему участок EF параллелен оси времени?

Е

Параллельно работе с графиком команды дают определения терминам:

·  Плавление

·  Кристаллизация

·  Температура плавления

·  Удельная теплота плавления

По итогам ответов в листы самоконтроля команды выставляют заработанные баллы.

2. Конкурс физиков-практиков.  Каждой команде предлагается по одной задаче. Время обсуждения 1–2 минуты. Неполное объяснение дополняет команда-соперник.

– Почему лёд не сразу тает, если его внести с мороза в тёплую комнату?

– Ускорится ли таяние льда в тёплой комнате, если его накрыть шубой?

– Тела из серебра и меди равной массы нагрели в кипящей воде, а затем вынули и положили на кусок льда. Под каким из тел расплавится больше льда? Почему? (Ответ. Под медным, так как удельная теплоёмкость серебра 240 Дж/(кг × °С), а удельная теплоёмкость меди 380 Дж/(кг× °С).

– Можно ли паять стальные детали медным припоем? медные детали стальным припоем? (Ответ. Стальные детали медным припоем паять можно, а медные стальным – нет, так как tпл. стали =1400 °С, а tпл. меди = 1085 °С.)

3. Теоретический конкурс. Из предложенных на карточках физических величин составьте как можно больше формул (см. Приложения).

Q

c

m

Δt

λ

q

=

L

4.  Костюмированная сценка в виде диалога врача и профессора. «Больные» – химические элементы – имеют на себе соответствующие обозначения.

Профессор. Имя пациента, история болезни?

Врач. Имя больного – Олово. Температура у него минус 33 oC. Посмотрите, весь покрылся серыми пятнами. Больной говорит о наговорах ведьм и проклятии.

Профессор. Что вы, коллега! На дворе XXI век. Подверженность олова «заболеванию» на холоде известна ещё со средних веков. Обладатели оловянной посуды знали, что стоит «простудившейся» оловянной тарелке прикоснуться к «здоровой», как та вскоре тоже покрывается серыми пятнами и рассыпается. Причина в том, что при сильных морозах преобразуется кристаллическая решётка олова! Срочно вакцину – висмут. Его атомы стабилизируют состояние олова (делают «укол»). Вы знаете, в начале XX века в Петербурге произошла скандальная история. Во время проверки на военном складе выяснилось, что оловянные пуговицы для солдатских мундиров исчезли, а ящики, в которых они хранились, доверху заполнены серым порошком. Вот так вот русская зима сыграла злую шутку с нерадивыми интендантами. Хорошо, что химическая лаборатория объяснила причину, а то бедолагам-снабженцам грозила бы каторга.

Врач. Интересные у нас пациенты. Вчера Ртуть выписали. Необычная особа, на остальные металлы совсем не похожа. Растеклась по кровати и говорит, что жидкость – это её обычное состояние, но хочется новенького, пришлось охладить до минус 39 oC, ушла уже «твёрдой». А ведь этот жидкий металл способен удерживать на своей поверхности стальную штангу, которая будет покачиваться на её поверхности, как пробка в воде.

Профессор. Коллега, мне знаком один необычный пациент – Вольфрам. Чтобы расплавить, его нужно нагреть до такой температуры, при которой большинство металлов уже испаряется – почти до 3400 oC. Сам же вольфрам мог бы оставаться в жидком состоянии даже вблизи самого Солнца: температура кипения его свыше 5500 oC. Тугоплавкость этого элемента обеспечила ему применение в военной промышленности и электротехнике.

Врач. Профессор, больному Олову стало легче. Состояние стабилизировалось.

.

Решение задач (оценивается быстрота и правильность ответов команд)

·  В первых лампах накаливания применялись медные нити, а в современных – вольфрамовые. Объясните преимущество последних.

·  Можно ли спиртовым термометром измерять температуру кипящей воды? (Ответ. Нет, tкип. спирта =78 °С.)

·  Какие вещества будут плавиться, если их опустить в кипящую воду? (Лёд, натрий)

5. Решение задач. Одна и та же расчётная задача предлагается группам на карточках. Учитель фиксирует время решения и открывает для самопроверки доску, на которой написано правильное решение.

· Свинцовая деталь массой 100 г. охлаждается от 427 oC до 27 oC. Какое количество теплоты передаёт деталь окружающим телам? Постройте примерный график по условию задачи. (Решение

Q = Q1 + Q2 + Q3, где Q1 = сmΔt = сm(tкр – t1), Q2 = –λm, Q3 = сm(t2 – tкр.),

ссвинца = 130 Дж/(кг × °С), tпл..= tкр= 327 °С, λ =Дж/кг,
Q = 0,1 кг × (130 Дж/(кг × °С) × (27 °С – 427 °С) – 24 000 Дж/кг = –7,6 кДж.)

6. Занимательная физика. Пока подводятся общие результаты, учитель предлагает учащимся необычную задачу.

· Событие это произошло накануне первой мировой войны, когда в большинстве стран имели хождение золотые деньги. Ежедневно в кассы банков стекались тысячи монет, где их собирали, подсчитывали, запечатывали в бумагу. Обычно это делали на специальных деревянных столах. Но однажды один из кассиров, прежде чем начать работу, постелил на стол принесённый из дома кусок сукна и на нём разложил деньги. Начальство пришло в восторг от такой аккуратности, и долгое время ставило этого кассира в пример другим. По субботам кассир уносил суконку домой, а в понедельник приносил новую. Так продолжалось до тех пор, пока его прислуга не проболталась, что каждую субботу кассир сам получает дома золото. Как вы думаете, он это делал?

(Ответ: он сжигал суконку, а частицы золота, застрявшие за неделю в ворсинках, плавились и превращались в крохотные слитки драгоценного металла.

7. Итог. Подведение итогов, определение команды-победителя.

Приложение.

Раздаточный материал

Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L
Q	c	m	Δt	λ	q	=	L

­­­Задача

Свинцовая деталь массой 100 г. охлаждается от 427 oC до 27 oC. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам. Постройте примерный график по условию задачи.

------

Задача

Свинцовая деталь массой 100 г. охлаждается от 427 oC до 27 oC. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам. Постройте примерный график по условию задачи.

------

Задача

Свинцовая деталь массой 100 г. охлаждается от 427 oC до 27 oC. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам. Постройте примерный график по условию задачи.

ОЛОВО

РТУТЬ